DOCENTE:PROF.Nicolò Lomolino Materia: Fisica
Libri di testo in uso
Fisica – Modelli teorici e problem solving – James S.Walker (volumi 2 e 3) OBIETTIVI CONSEGUITI
La maggioranza della classe ha manifestato discreto interesse per la materia con partecipazione silenziosa ma attenta e rispettosa: l’interazione, difficilmente spontanea, ha avuto luogo su sollecitazione del docente. Il profitto risulta mediamente più che sufficiente, con studenti più portati all’approfondimento nello studio di altri: ci sono casi di studio consapevole e con qualche rielaborazione personale con discrete capacità applicative del sapere a problemi ed esercizi specifici, altri di studio più nozionistico e mnemonico.
Si può affermare che, mediamente, gli studenti dispongono di:
un bagaglio di conoscenze scientifiche adeguato, sufficientemente coerente;
un lessico specifico minimamente appropriato;
capacità specifiche sufficienti di vagliare e correlare le conoscenze e le informazioni scientifiche;
capacità critiche sufficienti a consentire qualche argomentazione coerente pur se non per tutti approfondita;
più che sufficiente competenza nell’inquadrare storicamente e socialmente le conoscenze;
una visione sufficientemente critica ed organica della realtà sperimentale in cui si inquadra un certo fenomeno fisico o una certa teoria, pur se in media non risultano completi e precisi nell’esposizione;
capacità di formulare un ragionamento organizzato sufficientemente coerente e sufficientemente motivato.
METODI E STRUMENTI Metodologie adottate
Si è cercato di privilegiare la presentazione in chiave problematica dei contenuti, favorendo il confronto, la discussione e la formulazione di possibili soluzioni da parte degli allievi: tuttavia la classe non si è dimostrata particolarmente attiva all’interazione, ha invece prediletto il silenzioso ascolto, l’attenzione e la raccolta di appunti personali. È stato possibile dedicare un numero limitato di ore di attività laboratoriale per la presentazione e introduzione di argomenti con esperimenti qualitativi condotti dal docente e dal tecnico di laboratorio: le strumentazioni a disposizione hanno reso possibile coprire il tema del campo magnetico e dell’induzione elettromagnetica. A compensazione è stato possibile assistere ad una visita guidata presso il Museo Marconi in Sasso Marconi con attività laboratoriale sul tema dell’invio e della ricezione delle onde elettromagnetiche.
Le lezioni teoriche in aula hanno avuto il ruolo di sistemazione formale del sapere e di avvio al calcolo ragionato della fisica applicata, con esercizi e problemi di varia natura, pur se di tipo basilare, e qualche approfondimento interdisciplinare mediante uso dei concetti di analisi matematica.
Strumenti di Lavoro
Oltre al classico strumento Libro di testo, è stato fatto un utilizzo didattico di appunti e materiali multimediali personali del docente o di materiali in rete suggeriti dal docente e conservati nello spazio Google Classroom della piattaforma digitale di istituto a disposizione di tutti gli studenti con accesso mediante account personale.
È stato reso esplicito il riferimento nel corso dell’intero ultimo triennio ad alcuni passi de L’evoluzione della fisica di A.Einstein e L.Infeld edito dalla Boringhieri a corredo e non a sostituzione della trattazione più tecnica di alcuni argomenti: il testo di tipo divulgativo scientifico, suggerito come lettura agli studenti fin dalla classe terza, può favorire la comprensione del filo narrativo evolutivo della fisica dai concetti iniziali alla relatività e ai quanti.
Nell’ultimo anno è stato anche possibile fare riferimento a In un volo di storni del premio Nobel per la Fisica 2021 Giorgio Parisi, edito dalla Rizzoli, in una lezione di tributo al fisico italiano e a corredo del tema “Cos’è la scienza” di carattere interdisciplinare che gli studenti hanno trattato anche in altre materie e durante una conferenza di filosofia della scienza durante il progetto
“settimana scientifica” di istituto.
Alle volte in aula è stata utilizzata la Lavagna Interattiva Multimediale con videoscrittura diretta oppure la Jamboard, applicazione del pacchetto Google Workspace, con salvataggio del materiale prodotto e messo a disposizione degli studenti.
Nelle giornate in cui è stata attivata la DaD secondo indicazioni del Dirigente Scolastico per alcuni studenti, si è fatto uso della piattaforma digitale Google Workspace registrata ufficialmente dall’Istituto e gestita da ciascun docente con account istituzionale con aree di intervento in videoconferenza mediante lo strumento Google Meet oppure in chat o post per l’apprendimento sincrono oppure differito con lo strumento Google Classroom con condivisione di materiali statici, dinamici, assegnazione compiti con possibilità di restituzione e/o commento bidirezionale al lavoro svolto.
CRITERI E STRUMENTI DI VALUTAZIONE Tipologie di prove e loro numero
Verifiche scritte, ovvero i classici compiti scritti: sulla base delle indicazioni del CdD e del dipartimento di disciplina, 2 nel 1° trimestre e 3 nel pentamestre. Ogni prova è stata allestita con più quesiti con diversi gradi di difficoltà, in modo che anche gli alunni meno preparati avessero la
possibilità di svolgerne almeno una parte; gli esercizi sono stati, per quanto possibile, tra loro indipendenti per evitare che la mancata risoluzione di uno di essi precludesse lo svolgimento degli altri. Tali prove scritte tendono ad accertare il grado di conoscenza e i ritmi di apprendimento dei singoli studenti nonché la precisione, l’ordine e la rapidità di esecuzione.
Le prove orali (almeno 1 sia nel 1° trimestre sia nel pentamestre) - Le prove orali sono lo strumento più semplice per valutare le capacità individuali sia espositive che concettuali e cognitive.
Concorrono inoltre alla valutazione l’osservazione del lavoro personale dell’alunno svolto in classe, nei laboratori e a casa e l’analisi degli interventi fatti durante la discussione delle attività.
Criteri e griglie di valutazione
Nella valutazione finale si terrà conto dei progressi dimostrati dai singoli alunni rispetto alla situazione di partenza, tenuto conto dell’impegno evidenziato.
Per la valutazione delle verifiche si terrà presente che:
il voto va da 1 a 10;
pesano in modo diverso gli errori di distrazione rispetto a quelli di concetto;
il procedimento scelto per l’esecuzione incide sul giudizio finale;
negli esercizi che richiedono una discussione, questa ha un peso preponderante;
si tiene conto della leggibilità e dell’ordine.
Si riportano di seguito i criteri di valutazione sintetica sulla base dell’accordo intercorso tra i docenti del dipartimento di matematica e fisica del liceo:
C 1 Teoria e metodo
Utilizzare il metodo scientifico di ricerca: osservare; individuare dati finalizzati ad una domanda; porre domande significative; analizzare un fenomeno da diversi punti di vista. Modellizzazione.
C 2 Applicazione
Fare applicazioni per analogia, per induzione, per deduzione. Ordinare e classificare dati a disposizione. Tradurre testi da forma discorsiva a forma grafica e viceversa. Formulazione e risoluzione di problemi.
C 3 Linguaggio specifico ed ordine
Descrivere e interpretare segmenti in forma simbolica. Esporre usando corrette forme e strutture, in modo coerente e logico. Saper descrivere e spiegare.
Peso dei criteri e griglia di valutazione
Peso Criteri Punteggi Sufficienza* Voto finale in decimi
C1 40%
………..
su ………..(A)
………..
su
………..
(A+B+C)
C2 40%
………..
su ………..(B)
C3 20%
………..
su ………..(C)
* livello di sufficienza deciso prima della somministrazione della prova, reso esplicito agli allievi e relativo al tipo di prova somministrata.
CONTENUTI DISCIPLINARI E TEMPI DI REALIZZAZIONE – Fisica – 5D a.s. 2021/2022
Descrizione analitica del programma Periodo di
svolgimento N° di ore Ripasso di argomenti specifici di fisica propedeutici alla
programmazione del quint’anno (capitoli 13, 14 del volume 2)
Forza e campi elettrici (la carica elettrica, isolanti e conduttori, la legge di Coulomb, il campo elettrico, il flusso del campo elettrico e il teorema di Gauss, campi generati da distribuzioni di carica)
Il potenziale elettrico (l’energia potenziale elettrica e il potenziale elettrico, i condensatori)
Trasversale tutto
l’anno a più riprese /
La corrente e i circuiti in corrente continua (capitolo 15 vol.2)
La corrente elettrica (circuiti elettrici, batterie, forza elettromotrice)
La resistenza e le leggi di Ohm (Prima legge di Ohm, resistività e seconda legge di Ohm, dipendenza della resistenza dalla temperatura)
Energia e potenza nei circuiti elettrici (l’effetto Joule)
Le leggi di Kirchhoff (la legge dei nodi, la legge delle maglie)
Resistenze in serie e parallelo (resistenza equivalente a resistenze in serie e per resistenze in parallelo, potenza dissipata nei circuiti, semplificazione di circuiti con un solo generatore, applicazioni delle leggi di Kirchhoff ai circuiti complessi)
Circuiti con condensatori (capacità equivalente a condensatori in serie e a condensatori in parallelo)
Circuiti RC (carica di un condensatore, scarica di un condensatore)
Amperometri e voltmetri (esperienza di laboratorio di carica e scarica di un condensatore elettrolitico con l’utilizzo degli strumenti di misura)
Settembre
Ottobre 15
Il magnetismo (capitolo 16 vol.2)
Il campo magnetico (magneti permanenti, linee di campo magnetico, il geomagnetismo)
La forza magnetica esercitata su una carica in movimento: la forza di Lorentz
Il moto di particelle cariche (moto di particelle cariche in un campo elettrico uniforme, in un campo magnetico, in un campo elettrico e magnetico incrociati, il selettore di velocità)
Applicazioni della forza magnetica su particelle cariche (rilevatori di particelle, acceleratori di particelle)
Esperienze sulle interazioni fra campi magnetici e correnti (Oersted, Ampère, Faraday)
Le leggi sulle interazioni fra magneti e correnti (forza magnetica esercitata su un filo percorso da corrente, spire di corrente e il momento torcente di una spira, la legge di Ampère, il campo magnetico generato da un filo, forze tra fili percorsi da corrente, il campo magnetico generato da un solenoide )
Il magnetismo della materia (cenni al ferromagnetismo, diamagnetismo, paramagnetismo)
Ottobre Dicembre
24
L’induzione elettromagnetica (capitolo 17 vol.3)
La forza elettromotrice indotta (esperienze di Faraday)
Il flusso del campo magnetico
La legge dell’induzione di Faraday
La legge di Lenz
Analisi della forza elettromotrice indotta (calcolo della forza elettromotrice indotta presentata in forma di esercizio teorico, relazione tra il campo elettrico indotto E e il campo magnetico B, effetti della forza elettromotrice indotta, correnti parassite)
Generatori e motori (intuizione del principio di funzionamento - cenni)
L’induttanza (l’induttanza di un solenoide, autoinduzione)
I circuiti RL (analisi qualitativa)
L’energia immagazzinata in un campo magnetico
I trasformatori (cenni)
Dicembre
Gennaio 10
La teoria di Maxwell e le onde elettromagnetiche (capitolo 19 vol.3)
La sintesi dell’elettromagnetismo
Le leggi di Gauss per i campi (flusso di un campo vettoriale attraverso una superficie chiusa, il teorema di Gauss per il campo elettrico in forma generale, il teorema di Gauss per il campo magnetico)
La legge di Faraday-Neumann-Lenz (circuitazione di un campo vettoriale lungo una linea chiusa, la legge di F.N.L in forma generale, la legge di Ampère in forma generale)
La corrente di spostamento (il paradosso di Ampère e il contributo di Maxwell)
Le equazioni di Maxwell
Le onde elettromagnetiche (produzione e ricezione di onde elettromagnetiche, relazione tra campo elettrico e campo magnetico, analisi qualitativa dei circuiti LC)
Approfondimento: deduzione teorica della velocità dell’onda elettromagnetica a partire dalle equazioni di Maxwell
Lo spettro elettromagnetico
La polarizzazione (cenni - analisi qualitativa)
Gennaio
Febbraio 12
La relatività ristretta (capitolo 20 vol.3)
I postulati della relatività ristretta
La relatività del tempo e la dilatazione degli intervalli temporali (orologio a luce, viaggio spaziale ed invecchiamento biologico, la navigazione GPS)
La relatività delle lunghezze e la contrazione delle lunghezze
Le trasformazioni di Lorentz
La relatività della simultaneità
La composizione relativistica delle velocità
Approfondimenti: mediante l’uso di derivata di funzione dedurre la “caduta del concetto di simultaneità” e la legge di composizione delle velocità nella fisica einsteiniana
L’effetto Doppler relativistico (aspetti qualitativi - cenni)
La quantità di moto relativistica (conservazione della quantità di moto relativistica, la massa mancante)
L’energia relativistica
Febbraio
Maggio 28
La fisica quantistica (capitolo 22 vol.3)
La radiazione da corpo nero e l’ipotesi di Planck
I fotoni e l’effetto fotoelettrico
La massa e la quantità di moto del fotone
L’effetto Compton (diffusione da raggi X)
L’ipotesi di de Broglie e il dualismo onda-particella (diffrazione di particelle – l’esperimento di Davisson e Germer, il dualismo onda corpusolo –
l’esperimento della doppia fenditura)
Il principio di indeterminazione di Heisenberg (indeterminazione quantità di moto-posizione, indeterminazione energia-tempo)cenni)
Maggio 5
Esercitazioni e ripasso dei nuclei tematici del quint’anno PREVISTI dopo il 15 maggio entro termine
lezioni 10
Attività di conferenza o visita guidata inerenti la materia:
- partecipazione alla conferenza sulla Relatività Einsteiniana del prof. Marchetti in occasione della “Settimana Scientifica” di Istituto (2 ore – marzo 2022);
- visita al museo Marconi presso Villa Griffone in Sasso Marconi con attività sperimentale di elettromagnetismo (l’esperienza di Hertz, invio e ricezione di onde elettromagnetiche, il telegrafo senza fili di Guglielmo Marconi) (2,5 ore – aprile 2022);
- lezione conferenza della prof. Damiani sulla storia dell’elettromagnetismo - l’esperienza di Hertz - (1 ora – marzo 2022)
Selvazzano Dentro, 15 maggio 2022 Il Docente
L
ICEOS
CIENTIFICOS
TATALE«G
ALILEOG
ALILEI»
Scientifico Linguistico Scienze Applicate
Via Ceresina 17 - 35030 SELVAZZANO DENTRO (PD) Tel. 049 8974487 Fax 049 8975750
www.liceogalileogalilei.gov.it
pdps11000p@istruzione.it pdps11000p@pec.istruzione.it C.F. 92160330285 Cod. Ministeriale PDPS11000P
ESAMI DI STATO A.S. 2021/2022 ALLEGATO A
RELAZIONE FINALE DEL DOCENTE CLASSE QUINTA SEZIONE D
DOCENTE:PROF.Nicolò Lomolino Materia: Matematica
Libri di testo in uso
Matematica.blu 2.0 5 – Seconda Edizione – Bergamini, Barozzi, Trifone – Zanichelli Editore OBIETTIVI CONSEGUITI
Fatta salva la presenza di studenti, in minoranza, con pregresse e profonde fragilità manifestate nell’arco di quasi tutto il percorso liceale, la cui preparazione risulta al di sotto della media della classe, e per contro di altri studenti che costituiscono un’altra minoranza più interessati alla materia, al suo sviluppo e al suo approfondimento e dai risultati in progressione crescente, si può affermare che in generale gli studenti:
nell’ambito delle conoscenze
sanno riferire definizioni, proprietà e teoremi del calcolo infinitesimale (inerenti le funzioni elementari e quelle composte, il calcolo differenziale e il calcolo integrale) con più che sufficiente sicurezza ma con qualche difficoltà di completezza e chiarezza espositiva;
hanno acquisto una sufficiente conoscenza e comprensione del linguaggio specifico, pur se con un utilizzo non sempre preciso;
nell’ambito delle competenze ed abilità
hanno raggiunto un livello più che sufficiente nella capacità di calcolo e correttezza degli sviluppi algebrici-analitici;
testimoniano qualche difficoltà nella capacità di esporre concetti e deduzioni in modo chiaro e logicamente corretto;
dimostrano una capacità più che sufficiente di risoluzione dei problemi di tipo base con applicazioni standard della teoria studiata ma qualche difficoltà nel problem solving di esercizi maggiormente rielaborativi;
hanno fatto propria una più che sufficiente capacità di rappresentazione grafica, di utilizzo (lettura) dei grafici di riferimento;
una più che sufficiente padronanza delle tecniche del calcolo infinitesimale (limiti, derivate ed integrali).
METODI E STRUMENTI Metodologie adottate
Fatto salvo il rispetto delle indicazioni Ministeriali per l’indirizzo di studio specifico, il docente per tutto il percorso didattico ha evidenziato agli studenti la seguente convinzione nata da esperienze pregresse pluriennali in indirizzi di studio omologhi o similari: la trattazione della matematica volta a stimolare competenze e non semplici procedure si presta ad un andamento di somministrazione “a spirale”, in cui vengono proposti più argomenti di studio in uno stesso periodo, poi ripresi a diversi livelli durante tutto l’anno scolastico, e non tralasciando la tecnica di assegnazione di “problemi aperti” agli studenti la cui soluzione ottimale prende corpo passo passo nell’arco di tutto l’anno scolastico e che stimoli capacità di ipotesi, elaborazione deduttiva e necessità di ricerca di miglioramento delle tecniche risolutive. A tal fine le indicazioni di periodo di somministrazione degli argomenti nella programmazione iniziale di dipartimento sono state interpretate come puramente indicative e l’ordine con cui i temi sono stati proposti non è stato vincolante rispetto all’effettivo svolgimento che in itinere il docente ha deciso di seguire a seconda delle risposte di apprendimento e crescita che gli studenti hanno dato alle diverse proposte didattiche.
Strumenti di Lavoro
Oltre al classico strumento Libro di testo, è stato fatto un utilizzo didattico continuativo mediante LIM del software di Geometria dinamica GeoGebra nella versione 5.0 per quasi tutti gli argomenti di studio, con produzione di materiale originale elaborato autonomamente e completamente dal docente, visionati ed utilizzati a supporto dell’attività didattica oppure realizzati
“in diretta passo passo” in classe come attività laboratoriale dialogata.
Alle volte in aula è stata utilizzata la Lavagna Interattiva Multimediale con videoscrittura diretta oppure la Jamboard, applicazione del pacchetto Google Workspace, con salvataggio del materiale prodotto e messo a disposizione degli studenti.
Nelle giornate in cui è stata attivata la DaD secondo indicazioni del Dirigente Scolastico per alcuni studenti si è fatto uso della piattaforma digitale Google Workspace registrata ufficialmente dall’Istituto e gestita da ciascun docente con account istituzionale con aree di intervento in videoconferenza mediante lo strumento Google Meet oppure in chat o post per l’apprendimento sincrono oppure differito con lo strumento Google Classroom con condivisione di materiali statici, dinamici, assegnazione compiti con possibilità di restituzione e/o commento bidirezionale al lavoro svolto.
CRITERI E STRUMENTI DI VALUTAZIONE Tipologie di prove e loro numero
Verifiche scritte, ovvero i classici compiti scritti: 2 nel 1° trimestre e 3 nel pentamestre.
Ogni prova è stata composta da più esercizi (o più richieste di un unico problema) con diversi gradi di difficoltà, in modo che anche gli alunni meno predisposti allo studio della materia avessero la possibilità di svolgerne almeno una parte; gli esercizi sono stati, per quanto possibile, tra loro
indipendenti per evitare che la mancata risoluzione di uno di essi precludesse lo svolgimento degli altri. Tali prove scritte hanno avuto lo scopo di accertare il grado di conoscenza e i ritmi di apprendimento dei singoli studenti nonché la precisione, l’ordine e la rapidità di esecuzione.
Prove orali (1 nel 1° trimestre e 1 nel pentamestre) - Le prove orali sono state lo strumento più semplice per valutare le capacità individuali sia espositive che concettuali e cognitive.
Concorrono inoltre alla valutazione l’osservazione del lavoro personale dell’alunno svolto sia in classe che a casa e l’analisi degli interventi fatti durante la discussione degli esercizi.
Criteri e griglie di valutazione
Nella valutazione finale si terrà conto dei progressi dimostrati dai singoli alunni rispetto alla situazione di partenza, e dell’impegno evidenziato.
Per la valutazione delle verifiche si ricorda che:
il voto va da 1 a 10;
pesano in modo diverso gli errori di distrazione rispetto a quelli di concetto;
il procedimento scelto per l’esecuzione incide sul giudizio finale;
negli esercizi che richiedono una discussione, questa ha un peso preponderante;
si tiene conto della leggibilità e dell’ordine.
Si riportano di seguito i criteri di valutazione sintetica sulla base dell’accordo intercorso tra i docenti del dipartimento di matematica e fisica del liceo:
C 1 Teoria e metodo
Utilizzare il metodo scientifico di ricerca: osservare; individuare dati finalizzati ad una domanda; porre domande significative; analizzare un fenomeno da diversi punti di vista. Modellizzazione.
C 2 Applicazione
Fare applicazioni per analogia, per induzione, per deduzione. Ordinare e classificare dati a disposizione. Tradurre testi da forma discorsiva a forma grafica e viceversa. Formulazione e risoluzione di problemi.
C 3 Linguaggio specifico ed ordine
Descrivere e interpretare segmenti in forma simbolica. Esporre usando corrette forme e strutture, in modo coerente e logico. Saper descrivere e spiegare.
Peso dei criteri e griglia di valutazione
Peso
Criteri Punteggi Sufficienza* Voto finale in decimi
C1 50% ………..
su ………..(A)
………..
su
………..
(A+B+C)
C2 30% ………..
su ………..(B)
C3 20% ………..
su ………..(C)
* livello di sufficienza deciso prima della somministrazione della prova, reso esplicito agli allievi e relativo al tipo di prova somministrata.
CONTENUTI DISCIPLINARI E TEMPI DI REALIZZAZIONE – Matematica – 5D a.s. 2021/2022
La particolare situazione vissuta negli ultimi tre anni di pandemia, con particolare riferimento ai problemi organizzativi e alle difficoltà con cui i ragazzi hanno affrontato la vita scolastica e lo studio domestico, ha reso necessario effettuare delle scelte didattiche in merito agli argomenti da affrontare e non ha permesso di approfondire, e in alcuni casi studiare, alcuni nuclei tematici: serie e successioni, problem solving di esercizi geometrici non elementari risolvibili mediante trigonometria o geometria sintetica solida, le equazioni differenziali.
Descrizione analitica del programma Periodo di
svolgimento N° di ore Ripasso di argomenti specifici di analisi matematica propedeutici alla
programmazione del quint’anno (capitolo 21 e 22)
Funzioni e loro proprietà (funzioni reali di variabile reale, dominio di una funzione; proprietà delle funzioni; funzione inversa; funzione composta)
Limiti di funzioni (topologia della retta reale; definizione intuitiva, metrica e topologica di limite finito e infinito di funzione per x che tende al finito e all’infinito)
Trasversale tutto
l’anno a più riprese /
Calcolo dei limiti e continuità delle funzioni (capitolo 23)
Operazioni sui limiti
Forme indeterminate
Limiti notevoli
Infinitesimi, infiniti e loro confronto
Continuità
Teoremi sulle funzioni continue
Punti di discontinuità
Asintoti
Ricerca degli asintoti
Grafico probabile di una funzione
Settembre Novembre e come esercitazione
fino a fine lezioni
25
Derivate (capitolo 25)
Derivata di una funzione
Derivate fondamentali
Operazioni con le derivate
Derivata di una funzione composta
Derivata di 𝑓(𝑥) ( )
Derivata della funzione inversa
Calcolo delle derivate
Derivata in un punto
Continuità e derivabilità
Retta tangente al grafico di una funzione
La legge oraria del moto
Derivate di ordine superiore al primo
Punti di non derivabilità
Applicazioni alla fisica
Differenziale di una funzione (effettivamente ad aprile 2022 ad introduzione delle tecniche di integrazione)
Novembre Dicembre e come esercitazione
fino a fine lezioni
17
Teoremi del Calcolo differenziale (capitolo 26)
Teorema di Rolle
Teorema di Lagrange
Conseguenze del teorema di Lagrange
Teorema di Cauchy
Segno della derivata e funzioni crescenti e decrescenti
Teorema di de l’Hospital
Dicembre
Gennaio 11
Gennaio 11